4 min

Vesmírné „krmení“ černých děr je mnohem brutálnější, než si vědci mysleli

Sdílet

Dennívýzva

Černé díry bývají často popisovány jako kosmičtí predátoři. Jenže ve skutečnosti dlouho panovala představa, že jejich „krmení“ probíhá relativně klidně — materiál kolem nich vytváří stabilní rotující disk a černá díra ho postupně požírá během tisíců nebo dokonce statisíců let.

Zdroj: Šťavnatý příběh - Čeština

Nové superpočítačové simulace ale ukazují mnohem násilnější obraz.

Podle fyziků mohou rotující černé díry deformovat časoprostor tak extrémně, že doslova roztrhají vlastní akreční disk — obrovský vír plynu, prachu a plazmatu, který je obklopuje. A právě tento chaotický proces by mohl vysvětlovat jednu z velkých záhad moderní astronomie: proč některé kvazary náhle dramaticky zesílí a pak téměř zmizí.

Černá díra sama nesvítí. Přesto patří k nejjasnějším objektům vesmíru

To zní jako paradox. Černá díra totiž sama o sobě nevyzařuje světlo. Přesto dokážou některé systémy kolem černých děr zářit jasněji než celé galaxie. Důvodem je právě akreční disk.

Když se plyn, prach nebo jiné kosmické trosky dostanou do blízkosti černé díry, nezačnou do ní okamžitě padat. Místo toho vytvoří rotující disk materiálu připomínající gigantický kosmický vír.

Uvnitř tohoto disku vzniká obrovské tření. Materiál se zahřívá na miliony stupňů a začne intenzivně zářit. A právě tak vznikají kvazary — extrémně jasná jádra galaxií poháněná supermasivními černými dírami. Ve skutečnosti tedy často nepozorujeme samotnou černou díru, ale chaos kolem ní.

Žena, které popsala vesmír (3.): Vera Rubin - žena, která dokázala existenci temné hmoty

Vědci dlouho předpokládali relativně stabilní systém

Klasické modely popisovaly akreční disky jako poměrně organizované struktury. Materiál měl pomalu spirálovitě klesat směrem dovnitř a postupně „krmit“ černou díru po velmi dlouhou dobu. Jenže některé kvazary se tak nechovají.

Astronomové už roky pozorují objekty, které během několika měsíců nebo let dramaticky změní jas. Některé téměř zmizí, jiné se znovu rozsvítí. A klasické modely na to nestačily. Právě zde přichází nová práce fyziků z Northwestern University.

Černá díra možná disk doslova roztrhá

Pomocí detailních 3D simulací vědci zjistili, že rotující černé díry mohou extrémně deformovat okolní časoprostor. A pokud akreční disk není dokonale zarovnaný s rotací černé díry, začne se celý systém destabilizovat. Vzniká doslova gravitační konflikt.

Tření a tlak uvnitř disku se snaží strukturu udržet pohromadě, zatímco deformovaný časoprostor ji začne trhat na vnitřní a vnější část. Výsledkem je kosmická katastrofa.

Vnitřní část disku je rychle pohlcena černou dírou. Pak se materiál z vnější části znovu sesype dovnitř a celý proces se opakuje. A podle simulací může jeden cyklus trvat jen několik měsíců.

To by mohlo vysvětlit „blikání“ kvazarů

Kvazary patří k nejjasnějším objektům známého vesmíru, ale některé z nich se chovají podivně nestabilně. Jejich jas kolísá mnohem rychleji, než dovolovaly starší modely. Nové simulace ale ukazují možné vysvětlení: vnitřní část akrečního disku může být periodicky ničena a znovu doplňována.

Když vnitřní oblast zmizí, kvazar dramaticky zeslábne. Když se disk znovu „naplní“, objekt se rozsvítí. Vesmír tak možná nepozoruje klidné krmení černé díry, ale sérii gravitačních kolapsů a prudkých návratů.

Jsme UVĚZNĚNI uvnitř černé díry? Šokující teorie ruší Velký třesk a vysvětluje temnou energii!

Problém možná vznikl kvůli jedné velké domněnce

Desítky let fyzici automaticky předpokládali, že akreční disk rotuje stejným směrem jako černá díra. Jenže to vůbec nemusí být pravda.

Plyn, který černou díru „živí“, může přicházet z různých směrů po chaotických galaktických srážkách nebo gravitačních interakcích. A právě nesoulad mezi rotací disku a černé díry zřejmě vytváří extrémní nestabilitu. To zásadně mění představu o tom, jak supermasivní černé díry rostou.

Vesmír možná není elegantní. Ale násilný

Na černých dírách je fascinující jedna věc: čím více je fyzici studují, tím méně připomínají jednoduché kosmické objekty. Moderní astronomie stále častěji ukazuje vesmír jako prostředí plné turbulence, gravitačních střetů a extrémních procesů, které nemají v běžné lidské zkušenosti obdoby.

A právě akreční disky jsou jedním z nejlepších příkladů.

Z dálky vypadají elegantně. Ve skutečnosti ale možná připomínají spíš kosmický mlýnek, kde gravitace deformuje časoprostor natolik silně, že dokáže rozervat samotný proud hmoty padající do černé díry.

VÍCE NA TÉMA ČERNÝCH DĚR

Černé díry

Co je na druhé straně černé díry? Nová teorie nabízí jednu z nejpodivnějších odpovědí moderní fyziky

Proč nás černá díra v centru Mléčné dráhy „nevysaje“

Černé díry nejsou to, co si myslíte. 11 mýtů, kterým věří skoro každý

Černá díra se po milionech let znovu „probudila“: co odhalil jeden nečekaný objev

Dvě černé díry jsou nebezpečně blízko: možná poprvé uvidíme srážku „naživo“

Proč vlastně existují černé díry a proč bez nich vesmír nedává úplně dobrý smysl

Žena, které popsala vesmír (3.): Vera Rubin - žena, která dokázala existenci temné hmoty

KONEC TEORETICKÉ FYZIKY? Umělá inteligence poprvé nahlédla DO NITRA černé díry. Vědci nevěří vlastním očím

Poprvé v historii: Astronomové v přímém přenosu sledují „probuzení“ černé díry Ansky. Vysílá 100x jasnější rentgenové záblesky!

Jsme UVĚZNĚNI uvnitř černé díry? Šokující teorie ruší Velký třesk a vysvětluje temnou energii!

Vědci varují: Do 10 let může explodovat černá díra. Co by to znamenalo pro lidstvo?

Zdroje: NASA, ESA, Space.com, Science Direct, img ai generated leonardo ai

Reklama

Další články z Kód Enigma

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

Vesmírné „krmení“ černých děr je mnohem brutálnější, než si vědci mysleli

Ukrajinci zajali pravnuka sovětského vůdce, který stál za invazí do Československa

Léto není jen pohoda u vody. Záchranář popsal chyby, kvůli kterým jde často o život

Tyhle návyky jsou důkazem vyšší inteligence: Pokud se takto chováte, patříte podle vědců k nejchytřejším lidem

Vladimír Dlouhý tušil, že mu zbývá málo času. Před smrtí přesto udělal poslední velké gesto

Mladík šetří peníze za bydlení netradičním způsobem. Pronajatou popelnici si sám vybavil za 116 000 Kč